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Mittlere Kolbengeschwindigkeit

Bei jeder Kurbelwellenumdrehung legt der Kolben den Hub zweimal zurück – hinauf und hinunter. Daraus folgt seine mittlere Geschwindigkeit.

vm=2·s·n
Umstellen nach
vm
mittlere Kolbengeschwindigkeit m/s
s
Hub mm · m
n
Motordrehzahl 1/min · 1/s

Die Formel umgestellt

  • nach vm mittlere Kolbengeschwindigkeitvm=2·s·n
  • nach s Hubs=vm2·n
  • nach n Motordrehzahln=vm2·s

Größen und Einheiten

ZeichenGrößeEinheiten
vmmittlere Kolbengeschwindigkeitm/s
sHubmm, m
nMotordrehzahl1/min, 1/s

Merke

Je Umdrehung 2 · Hub, also v_m = 2 · s · n – Hub in m und Drehzahl in 1/s einsetzen (1/min durch 60). Pkw-Ottomotoren erreichen bei Nenndrehzahl etwa 15 … 20 m/s.

In der Praxis

Die Kolbengeschwindigkeit begrenzt die Drehzahl: Massenkräfte, Reibung und Verschleiß an Kolben, Ringen und Zylinderlaufbahn steigen mit ihr stark an. Darum drehen Langhuber und große Motoren niedriger als kurzhubige Sportmotoren.

Beispiel

Ein Motor mit 80,5 mm Hub dreht mit 6000 1/min. Wie groß ist die mittlere Kolbengeschwindigkeit?

Weiter mit

Hubraum des MotorsMotorleistung aus Drehmoment und Drehzahl